一、走向大倾角工作面下行回采实践(论文文献综述)
李磊[1](2021)在《浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究》文中研究说明针对西部煤田亟需解决的近距离煤层重复采动影响及其覆岩致灾问题,本文以隆德煤矿近距离煤层开采为研究背景,采用相似材料物理模拟、数值计算、理论分析及现场实践等方法,分析重复开采条件下采场覆岩的破坏演化特征,探究近距离煤层重复开采条件下采场覆岩的力学行为特征及采动破坏变形影响因素,构建重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效判据,提出近距离煤层重复采动条件下采场覆岩稳定性控制对策。本文主要取得了如下成果:(1)两层煤开采条件下,重复采动加剧了采场覆岩裂缝演化,当层间距离与采厚之比小于4时,层间采动裂缝发生破坏贯通,重复采动影响尤为明显;反之,当层间距离与采厚之比大于12.5时,层间采动裂缝未发生破坏贯通,此时层间岩体的稳定承载作用使得下伏煤层开采对上覆煤层采场覆岩的重复采动影响相对较小。(2)从应力场、位移场、采动破坏等揭示了近距离煤层开采重复采动导致采场覆岩隔水层呈现“三边固支一边不稳定支承的板结构”力学行为特征。(3)对于近距离煤层开采的重复采动条件,判断采场覆岩隔水层“三边固支一边不稳定支承的板结构”是否采动破坏失稳失效的关键位置有:首先是在首采面和接续面的沿走向实体煤一侧边界,其次是在首采面和接续面的垂直于走向的前方煤壁和后方切眼的超前采动影响短边界。(4)构建了重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效的力学模型,得到了重复采动条件下采场覆岩板结构“给定变形”条件下的三边稳定固支一边不稳定支承的隔水岩层矩形板弯曲时的挠度函数:,并给出了力矩方程组及其应力方程组。(5)提出重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效判据,即:采场覆岩的导水裂缝带高度作为空间影响判据;采场覆岩的最终沉降变形量是隔水岩层破坏失效的力学影响判据;煤柱固支边不稳定沉降归结为隔水岩层破坏失效的力学影响判据;隔水岩层的抗弯刚度、厚度属于自身属性判据;采空区的尺寸、隔水层距离下覆煤层的层间高度及其采场覆岩变形移动角均属于空间影响判据。(6)针对隆德煤矿近距离煤层工程地质条件,基于文中研究成果,提出下行重复采动时2-2煤层优先选用限厚开采的控制方案,限厚开采厚度为4.0m,通过钻孔冲洗液漏失量实测导水裂缝带高度99.95m,钻孔成像显示导水裂缝带高度94.15m,综合可得导水裂缝带高度并未触及2-2煤层上方的第四系底部含水层,开采方案成功有效,实现了隆德煤矿近距离煤层重复安全开采。
霍昱名[2](2021)在《厚煤层综放开采顶煤破碎机理及智能化放煤控制研究》文中进行了进一步梳理随着我国矿业现代化进程的稳步推进,采矿装备的电气化带动了采矿技术的快速发展,开采规模也随之不断扩大。融合大数据、云计算、人工智能以及工业5G等新型信息技术的智能化采矿方法,不仅能达到“无人”矿井的行业目标,更成为保障我国能源安全与促进经济高质量发展的全新机遇。尽管信息化技术成熟度不断提高,综采放顶煤技术在我国经过四十余年的发展也已经取得明显进步,但智能化综放开采仍然存在一些问题亟待解决,主要体现在综放开采理论、技术与智能化开采实践联系不紧密、应用程度不高等方面。厚煤层综放开采智能化的关键是放煤过程的智能化,须在掌握顶煤破碎、放出规律的基础上,结合智能化探测、控制技术手段,建立智能化放煤控制体系。本文根据王家岭煤矿12309智能化建设工作面为背景,研究着眼于综放开采全过程,以顶煤采动应力场演化规律为切入点,揭示顶煤在综放开采过程中的破碎机理,阐明散体顶煤由后刮板输送机放出的放出特性,提出合理的放煤方法,为厚煤层智能化放煤的增产增效提供理论支撑。在理论分析的基础上,提炼实现智能化放煤所需的各项关键技术,并将其综合应用,为厚煤层智能化放煤的实现提供重要的技术支撑。得到的主要结论有:(1)基于主应力空间,研究了厚煤层综放开采过程中顶煤受力单元主应力场演化规律。利用有限差分数值模拟方法,考虑液压支架工作阻力对顶煤的支撑作用,阐明了高水平应力条件下顶煤主应力值变化及方向偏转特性,在此基础上将顶煤划分为原岩应力区、中间主应力升高区、应力显着升高区、应力峰后降低区及液压支架控顶区5个分区,得到了高水平应力条件下顶煤主应力驱动路径,为后续顶煤渐进破碎机理的研究提供了应力边界条件。(2)基于弹塑性力学理论,明析了描述顶煤应力状态的平均应力、偏应力及应力Lode角3个参数在综放开采中的演化过程,揭示了上述3个参数在各顶煤分区中的演化特性,基于高精度工业CT扫描技术,运用合成岩体(SRM)数值建模方法,重构了裂隙煤体三维数值模型,运用“有限差分-颗粒流”耦合数值方法,建立了“连续-非连续”耦合真三轴数值模型,在指定主应力边界条件下模拟了顶煤渐进破碎过程,阐明了试件裂隙发育迹线及破碎块度分布规律,实测了放落顶煤破碎块度分布特性,与数值模拟结果进行了类比分析,证明了数值方法可靠性,为后续散体顶煤运移及放出规律的研究提供了数据支撑。(3)基于“有限差分-颗粒流”耦合算法,建立了“连续-非连续”耦合综放开采数值模型,开发了“随机自由落体-逐步伺服夯实”的耦合建模方法,反演了综放开采从工作面设备安装至放煤稳定的全过程,得出了煤矸分界线形态演化的3个特性,并以此为依据改进了“Hook”函数,使之适于描述煤矸分界线形态,以改进的“Hook”函数对煤矸分界线形态进行了拟合,揭示了综放开采煤矸分界线形态从初次放煤到周期放煤的演化规律,将其演化历程分为了初采影响阶段、过渡放煤阶段和周期放煤阶段3个阶段,为后续基于智能化放煤控制技术的放煤工艺选择提供了顶煤位移边界条件。(4)将整个放煤过程划分为放煤开始前、放煤过程中及放煤结束后3个阶段,分析了各阶段内的智能化控制技术,包括:放煤开始前的顶煤厚度探测、采煤机惯导定位,放煤过程中的放煤机构精准监测控制、煤矸识别,放煤结束后的采出量实时监测。将上述智能化技术有机结合,建立了智能化放煤控制技术体系,从自感知、自学习、自决策及自执行4个层面,揭示了各智能化放煤控制技术的内在联系,最终构建了智能化放煤控制的基本结构,为后续智能化放煤工艺参数选择及实现智能化放煤控制提供了技术依据。(5)基于智能化放煤控制技术体系,以煤矸分界线演化特性研究结果为顶煤位移边界条件,改进了Bergmark-Roos理论,建立了周期放煤时间预测理论模型,提出了放煤口启停判别的综合判别方法,建立了包含多台液压支架的“有限差分-颗粒流”耦合数值模型,优化得出了适用于现阶段智能化综放工作面的合理放煤工艺参数,最终于王家岭煤矿12309工作面建立了智能化综放示范工作面,升级更新了工作面主要生产设备及组织关系,验证智能化放煤控制各项技术的可靠性,实现了较好的经济效益和社会效益。
刘旺海[3](2020)在《大倾角煤层长壁采场煤矸互层顶板破断机理研究》文中研究指明大倾角煤层煤矸互层顶板赋存不稳定、强度低、易失稳是大倾角煤层开采较为常见的一种围岩灾害现象,严重影响工作面的安全高效生产。研究大倾角煤层长壁采场煤矸互层顶板破断机理对丰富复杂条件下煤层开采理论、指导现场工程实践具有重要意义。本文结合物理相似实验、数值仿真计算、现场工程实践和理论分析相结合的研究方法,研究了大倾角煤矸互层顶板破坏影响因素对煤矸互层顶板的作用机理及矿压显现规律,结果表明:大倾角煤层采场煤矸互层顶板破断受夹矸层厚度及软弱强度、倾角、工作面倾斜长度以及支架的反复支撑等主要因素影响。夹矸层越薄及强度越低,煤矸互层顶板破坏越明显;煤层倾角和工作面斜长的增加使煤矸互层顶板受力不均衡性更加明显;支架对煤矸互层顶板的反复支撑促进了顶板变形、破裂和发展,进而导致煤矸互层顶板的二次叠加破坏。煤矸互层顶板大倾角工作面初次来压步距较非煤矸互层顶板时大,周期来压步距接近,煤矸互层顶板易在支架上方发生断裂漏冒,开采时夹矸层厚度及软弱强度对煤矸互层顶板支承压力的影响比较显着。大倾角煤矸互层顶板破坏时,软煤线裂隙发育优先于硬夹矸裂隙发育,软煤先破坏,但由于煤矸互层顶板本身的层位关系及时间、重力相互作用效应,煤矸互层顶板断裂顺序为:下位夹矸层→中位煤线→中位夹矸层→上位煤线,相继依次发生“离层—断裂—推垮”的复合型破坏;随下行割煤的继续推进,硬夹矸以短、长悬臂梁方式交替断裂破坏,而互层软煤线松软易破碎,无明显的长悬臂梁出现。大倾角煤矸互层顶板的应力释放主要以拉应力为主,随煤层倾角和工作面斜长的增大,煤矸互层顶板拉应力区向倾斜工作面中上部区域迁移,而下部区域煤矸互层顶板应力由拉应力逐步转换为压应力,其倾角和工作面斜长越大,拉、压应力越明显;煤矸互层顶板塑性破坏主要以剪切破坏为主,剪切破坏随煤层倾角、工作面长度的增大,向上位岩层逐步延伸,工作面中上部区域煤矸互层顶板运移量最大,下部区域运移量较小。大倾角工作面煤矸互层顶板岩层的最大拉应力超过了其岩层的许容应力时将发生失稳破断,其中煤矸互层顶板岩层失稳破断本身的影响因素最大,即弹性模量和夹矸层厚度,其次外在的影响因素中工作面长度和倾角次之。煤矸互层顶板大倾角25213工作面,支架平均工作阻力为“下部区域>中部区域>上部区域”分区特征更趋明显,支架与煤矸互层顶板接顶状态多变且受载不稳定。针对大倾角综采工作面煤矸互层顶板稳定性控制难题,提出了稳定性控制措施,来保证煤矸互层顶板工作面的稳定,并在25213工作面取得了良好的工程实践效果,社会和技术经济效益良好。
杨文斌[4](2020)在《煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究》文中研究表明大倾角煤层是指倾角在35°~55°的煤层,是国内外公认的难采煤层。特别是当煤层厚度较大且顶板为煤矸互层顶板时,煤壁片帮、架前冒顶等现象频发,工作面安全高效开采难度巨大。以2130煤矿25213工作面为工程背景,采用理论分析、物理相似模拟、数值计算以及现场试验相结合的研究方法,分析了煤矸互层顶板强度特征、煤矸互层顶板大倾角大采高工作面围岩变形破坏规律以及采空区非均匀充填条件下工作面煤壁受载与变形特征,揭示了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理。研究表明:煤矸互层顶板属于软煤硬矸的复合顶板,夹矸层中煤的强度对其整体强度影响较大。随煤线的厚度增大,煤矸互层顶板整体强度降低,裂隙发育空间较大;夹矸层一定程度提升了煤矸互层顶板的强度和稳定性。在工作面开采过程中,煤矸互层顶板的破断、运移具有明显的时序性和非均衡性特征,沿工作面倾向堆积矸石具有非均匀充填特性。相比一般顶板工作面,煤矸互层顶板易发生架前漏冒现象,支架工作阻力降低,超前支承压力峰值与影响范围距煤壁更远,但是煤壁顶部区域裂隙发育较为充分。在采空区非均匀充填作用影响下,煤壁的垂直应力及位移分布具有“中部最大,上部次之、下部最小”的分区特点,工作面中上部区域煤壁塑性破坏范围较广,以剪切破坏为主。煤矸互层顶板组合结构的强度越低,煤壁垂直应力及位移量有所减小。与一般顶板相比,煤壁的垂直应力及变形破坏趋势都有所减弱。煤矸互层顶板工作面煤壁受载分区特征为:中上部区域高于下部区域;沿铅垂方向煤壁的受载和变形具有非对称性,最易破坏位置为工作面中上部区域的煤壁顶部;给出了煤壁失稳强度判定准则,得到了影响煤壁稳定性的主要因素。分析了煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮的原因,提出了煤矸互层顶板冒落防控措施、煤壁预加固技术等煤壁片帮综合防控对策,工程应用表明工作面煤壁片帮、顶板漏冒等问题得到缓解。研究可为类似条件下工作面安全高效开采提供理论依据。
任旭阳[5](2020)在《东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律》文中指出大倾角厚煤层分层开采过程中,下分层工作面的矿压显现与一般的长壁工作面有着显着的不同,工作面围岩受到两次采动影响,工作面的顶板管理难度大。研究大倾角特厚煤层分层综放开采下分层工作面采场矿压规律,对东峡煤矿的高产高效生产有重要的现实意义。本文综合采用数值模拟分析、理论分析、现场矿压观测等方法,并结合当前大倾角煤层开采、分层开采的理论成果,研究了东峡煤矿煤6-2#大倾角特厚煤层分层综放采场下分层开采的围岩应力分布规律、下分层工作面顶板结构及变形破坏特征及工作面矿压显现规律。结果显示,上分层35219-1工作面回采会导致下分层35219-2工作面岩层出现应力释放,产生了区域性的变形破坏,其倾向下部区域的破坏深度大于中、上部区域,影响了下分层工作面的回采,并改变了分层综放采场的围岩结构、力学状态及运移特征。可根据覆岩结构的不同,将下分层工作面沿倾向分为上部的实体煤区与下部的上分层工作面采空影响区。其中实体煤区“支架-围岩”系统较为稳定,支架的主要载荷为直接顶自重和基本顶下沉作用的压力,支架工作阻力变化较小,回采中没有明显的来压现象。而上分层工作面采空影响区倾斜各处的“支架-围岩”结构不同,导致工作面上中部先于下部发生来压,具有时序性;而倾向各处来压持续长度呈现出中部垮落充填区>上部来接顶区>下部滑移充填区的关系。故应针对两区域的不同特点进行顶板管理。本文的研究可指导35219-2分层综放工作面的实际生产,并对类似条件工作面的安全高效开采具有一定的借鉴意义。
葛普[6](2020)在《大倾角综采工作面遇断层开采技术研究》文中研究指明本论文通过大倾角复杂煤层遇到断层破碎带的开采技术研究,研究大倾角复杂煤层综采面遇到断层究竟是采取过断层方法直接穿过断层回采还是工作面搬家重新开切眼绕过断层破碎带回采,为实现此类煤层的安全高效开采提供参考。研究主要包括:1)揭示了断层破碎带“活化”机理及断层破碎带“活化”滑移影响因素:断层倾角、断层开采的附加剪应力增大正应力减小以及断层及围岩性质等;大倾角工作面回采遇断层破碎带,断层带区域煤岩体完整性遭到破坏,断层带附近顶板产生发生变形、破坏及运移,特别是当工作面倾斜中上部顶板岩体接触到断层破碎带时,顶板与支架之间的系统稳定变得尤为复杂,难以保证工作面支护系统的稳定性;2)通过相似模拟与数值模拟研究得出,工作面推进至距离断层破碎带前20m范围时,应力与位移急剧增大,塑性区范围明显扩大,可知该区域已进入断层对工作面的主要影响区,应当在该区域开始采取过断层技术措施,同时在过断层破碎带期间增强工作面安全生产措施,增强支护管理;确保综采面安全高效通过断层破碎带。3)开展了工程实践研究,分析攀煤集团花山煤矿6152综采面过断层时支架失稳原因有断距过大,采高加大、支架过重、架前冒顶、未安装防倒防滑装置、侧护倒置与故障、拉架操作不当。同时以花山煤矿6143综采工作面过F1断层为背景,采用定点法检测特殊构造区,提前进行注浆加固断层破碎带以及附近的顶板和煤岩体,在断层破碎带影响范围采取切底法直接穿过断层,同时过断层破碎带期间采取特殊支护、防滑防倒、防飞石飞矸以及支护控顶等技术措施。
曹鹏[7](2020)在《近距离煤层采空区下工作面覆岩破断规律研究》文中研究表明开采采空区下近距离煤层时,煤层间采动影响相互叠加,导致各煤层间覆岩移动量、应力卸压区与集中区相互叠加影响,采场应力分布和岩层移动变得更加复杂,矿压显现规律与单一煤层开采差异显着,对采空区下工作面顶板控制和安全高效生产提出了更高的要求。为了得到采空区下工作面覆岩破断规律及其支护强度,采用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场验证等手段进行研究,得到的主要研究结论有:根据煤层间距及上部煤层开采后对层间岩层的破坏情况,将下煤覆岩结构分为层间无基本顶、层间完全损伤基本顶、层间部分损伤基本顶和层间完整基本顶,并得到其分类判据。其中,层间无基本顶和层间完全损伤基本顶覆岩破断规律与单一煤层开采区别明显,层间部分损伤基本顶和层间完整基本顶覆岩破断规律接近于单一煤层开采。通过数值模拟得到,上部单一煤层工作面开采时,应力集中系数K不断增大,前期增长迅速后期缓慢。继续开采下部煤层,以层间完全损伤基本顶结构为例,开采初期K有小幅回落,中期平稳增长,后期降低,两煤层间塑性破坏区域变化不明显,说明下部煤层开采时已无明显周期来压。影响各类覆岩结构破断规律的主要因素为上部煤层底板破坏深度和煤层间距。以下峪口矿3煤23307工作面和3 下煤23307(下)工作面近距离煤层为相似模拟对象进行实验,分析得到23307工作面单煤层开采具有明显的周期来压阶段,平均周期来压步距19m;下部煤层23307(下)工作面回采时周期来压不明显,顶板随采随落,上部煤层采空区覆岩压实度增幅较大,垮落带向高层位发展达到26.12m,裂隙带高度为63.97m。结合现场取样实测根据理论计算得到23307工作面底板最大破坏深度为11.9m,判定23307(下)工作面顶板为层间完全损伤基本顶结构;现场矿压观测得到23307(下)工作面基本顶平均破断步距较小,为9.6m,破断时支架平均工作阻力为33.4MPa,整体上周期来压不明显,顶板随采随落。研究结果对采空下近距离工作面回采过程中顶板管理具有参考意义,有利于矿井安全生产。
段建杰[8](2020)在《大倾角煤层长壁伪俯斜采场“支架—围岩”相互作用机理》文中进行了进一步梳理大倾角煤层长壁工作面开采过程中,存在支架受载不均匀且易发生倾倒下滑、煤壁片帮与飞矸频发等岩层控制难题,长壁伪俯斜综合机械化开采方法是解决上述难题的有效途径,研究大倾角长壁伪俯斜“支架-围岩”相互作用机理,不仅对该类工作面的支架选型具有重要指导意义,也丰富了大倾角煤层长壁开采理论。本文以绿水洞煤矿地质和开采技术条件为工程背景,采用物理相似模拟实验、数值模拟、现场实测等研究手段,对大倾角长壁伪俯斜工作面围岩应力、位移演化特征,支架-围岩相互作用特征等进行了系统研究,主要结论如下:(1)大倾角长壁伪俯斜工作面来压具有分区性和时序性。工作面中部先来压,上部次之,下部最后来压;来压的持续时间表现为下部最长,上部次之,中部最短,且中上部区域的矿压显现大于下部区域。工作面顶板垮落具有时序性,矸石对于工作面下部的充填是一个动态的过程,可分为四个阶段:①分区域不均匀充填;②上部区域矸石下滑;③中、上部垮落矸石将第二阶段的未充填区域充填;④采空区距支架较远的区域,矸石充填的上边界沿走向呈直线状。(2)工作面不同区域破断顶板对支架的作用形式及程度不同,倾斜中部垮落矸石对支架的作用为“砸、压、推”,倾斜下部主要为作用在支架后方一侧的推力,上部最弱。工作面中部顶板对支架作用差异明显:直接顶作用时间短、强度小、频率高;基本顶则时间长、强度大、频率低。(3)支架的支撑作用抑制了顶板运移,对工作面倾斜中下部区域作用最为明显,底板的变形、破坏、滑移造成支架底座运动出现区域差异性,支架易前倾失稳;支架对煤壁控制效果表现为倾斜下部区域>中部区域>上部区域,煤壁对支架稳定性影响较明显,其中护帮板受煤壁变形影响运动速度最大。(4)在工作面倾斜中部区域,支架立柱应力最大,下部区域的支架底座应力最大,上部区域支架其他部位应力增加明显,呈现出上部区域>中部区域>下部区域;工作面立柱与支架其他部位的位移具有分区特征,立柱位移量呈现中部区域>上部区域>下部区域,支架其他部分呈现支架上部区域>中部区域>下部区域,工作面中上部区域围岩相对活跃,极易导致支架发生失稳。(5)支架倾向呈阶梯状布置易导致架间非对称的相互作用,主要位于顶梁侧向中上部与底部侧推装置上,且具有明显的分区特征,下部区域底部侧推装置上形成应力集中与最大位移;中部区域架间应力集中和最大位移区域易发生转移,极易导致支架的侧向倾倒和摆尾;中上部区域,架间应力集中和最大位移区域在底部侧推装置及顶梁侧向中上部,支架极易发生侧向倾倒、摆尾、上下错动等失稳现象。(6)根据研究结论,对工作面布置、支架结构及支护参数进行了优化,现场工程实践表明,“支架-围岩”系统稳定性大幅提高,取得了良好的经济社会效益。
田双奇[9](2020)在《大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律》文中进行了进一步梳理大倾角煤层是国内外采矿界公认的难采煤层。近年来,大倾角煤层开采在理论研究、技术应用与装备研制方面均取得了长足进步,但开采实践表明,该类煤层开采仍存在支架受载不均衡且易发生倾倒下滑、煤壁片帮与飞矸频发等问题,伪俯斜综采方法可有效解决上述难题,因此,深入研究大倾角长壁伪俯斜布置下采场围岩变形及破坏运移规律,可为大倾角煤层长壁伪俯斜采场岩层控制提供理论支持。以绿水洞煤矿大倾角伪俯斜长壁综采工作面为工程背景,采用大比例三维物理相似模拟实验、数值模拟以及现场矿压观测综合手段,分析了大倾角伪俯斜采场空间顶板变形、破断、运移及充填特征,研究了非均衡充填作用下的伪俯斜采场基本顶力学响应特征。研究结果表明:大倾角煤层伪俯斜工作面直接顶的破断具有明显的分区特征和时序性特征。较真倾斜工作面,工作面垮落顶板的运移空间减小,矸石充填范围增加,在采空区下部形成了“充填矸石有效支撑区域(约工作面长度的2/5)”;基本顶初次破断与周期性破断主要发生在倾斜中部和上部区域,破断裂隙沿倾向延伸;在充填矸石的支撑作用下,基本顶下部破坏滞后于中部和上部,其破断裂隙沿走向延伸,破坏范围与程度小于中部和上部;正常回采阶段,工作面下端头区域顶板的破坏滞后于上端头区域顶板。伪俯斜采场基本顶在垮落顶板的非均衡充填作用下,应力分布与变形具有明显的区域性差异,基本顶中部和上部应力释放和变形程度以及倾斜下部应力集中程度均小于真斜采场基本顶,导致伪俯斜采场基本顶的空间破坏范围小于真斜采场的基本顶;此外,伪俯斜工作面前方基本顶倾斜中部集中应力大于真斜工作面,倾斜上部和下部均小于真斜工作面。随着伪斜角变大,伪俯斜采场基本顶的运移活跃程度和空间破坏范围小于真斜采场。伪俯斜工作面的矿压显现特征与一般的真斜采场类似,但伪俯斜工作面的“支架-围岩”作用关系更加复杂,尤其是采空区冒落顶板滚滑过程中对支架的冲击作用,是影响“R(顶板)-S(支架)-F(底板)”系统稳定性的重要因素。因此,将伪俯斜工作面的“支架-围岩”作用关系沿垂直岩层方向、倾斜方向、走向方向划分为“R-S-F”作用、“矸石-支架与支架”作用、“矸石-支架-煤壁”作用,与真倾斜工作面相比,后两种系统的稳定性控制对于伪俯斜采场岩层控制的要求更高。现场工程实践表明,在论文研究结论的指导下,采用了工作面分区域顶板控制、提高支护强度、严格控制伪斜角等措施,有效解决了伪俯斜工作面岩层控制系列难题,保障了工作面安全,取得了显着的经济社会效益。
李顺顺[10](2020)在《芦岭矿Ⅱ1041综采工作面俯采大角度旋转开采技术研究》文中进行了进一步梳理为解决芦岭矿Ⅱ104东翼采区原设计布置的3个工作面造成的回采巷道布置困难,搬家频繁,综采面连续推进长度短的问题,利用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场观测等多种方式,并基于Ⅱ104东翼采区煤层赋存条件及原巷道布置特点,将原设计的3个工作面合成一个Ⅱ1041工作面,对综采大角度旋转开采方案、工艺参数和旋转技术要求、矿压显现规律等方面关键技术进行了系统研究。根据Ⅱ1041综采工作面地质条件,探讨了旋转开采旋转中心方案选择、旋转工艺设计等问题,确定了采用进刀比1:8的旋转开采方案,经过54个循环,共旋转74°完成旋采。利用数值模拟的方法,对旋转工作面回采过程进行了模拟,重点研究了旋采段采场超前支承压力和侧向支承压力分布特征,对顶板塑性区时空演化规律进行了研究,对采场覆岩位移特征进行分析,结果表明:工作面回采至不同位置时,最大垂直应力及老顶最大位移分布情况均不同,具体表现为回采至机巷1号拐点时最大,3号拐点次之,2号拐点最小。机头机尾处的应力分布情况也不同,表现为应力集中系数在机尾处较大,而在机头处较小。利用相似模拟的方法,采用平面相似模拟与立体相似模拟相结合,直观的再现了Ⅱ1041工作面旋转开采时老顶岩层的破断形式,为工作面旋转开采时矿压预测预报以及采场顶板维护提供依据。利用分形理论,对旋转工作面覆岩移动破坏特征进行了分析,得出了旋转工作面覆岩移动破坏规律;利用现场矿压观测的方式,用十字布点法对工作面运输巷和工作面回风巷进行了监测,得到了巷道变形规律特征;通过对工作面支架数据进行分析,得到了工作面矿压显现特征,旋转期间支架最大工作阻力为6481 kN,与额定工作阻力相比仍有4.7%的富余量,且支架无倒架、挤架的现象,巷道变形量满足安全生产要求。针对Ⅱ1041综采旋转工作面顶板破碎,刮板输送机上窜下滑等问题,提出了Ⅱ1041工作面旋采期间刮板输送机的上下窜动以及支架旋转角度的控制方法,保证了工作面的正常回采。图[54]表[11]参[62]
二、走向大倾角工作面下行回采实践(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、走向大倾角工作面下行回采实践(论文提纲范文)
(1)浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 采动覆岩运动及破裂规律研究现状 |
1.2.2 采场底板岩层破坏理论研究现状 |
1.2.3 近距离煤层开采覆岩运动规律研究现状 |
1.2.4 发展现状评述及存在问题 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩裂缝场演化特征 |
2.1 近距离煤层开采工程的安全影响问题分析 |
2.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩破坏相似模拟试验分析 |
2.2.1 相似模拟试验目的 |
2.2.2 相似模拟试验平台 |
2.2.3 试验材料制备及模型构建 |
2.2.4 相似模拟试验试验结果分析 |
2.3 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩失稳演化的影响特征 |
2.4 本章小结 |
3 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩力学演化规律研究 |
3.1 数值模型建立及模拟方案设计 |
3.2 同煤层接续开采条件下重复采动影响的力学演化特征 |
3.2.1 同煤层接续开采条件下采动应力场演化特征 |
3.2.2 同煤层接续开采条件下采动位移场演化特征 |
3.2.3 同煤层接续开采条件下采动破坏分布特征 |
3.3 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
3.3.1 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
3.3.2 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
3.4 两层煤下行开采条件下重复采动影响的力学演化特征 |
3.4.1 两层煤下行开采条件下采动应力场演化特征 |
3.4.2 两层煤下行开采条件下采动位移场演化特征 |
3.4.3 两层煤下行开采条件下采动破坏分布特征 |
3.5 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
3.5.1 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
3.5.2 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
3.6 两层煤下行开采层间距对采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
3.6.1 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
3.6.2 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
3.6.3 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动破坏分布特征 |
3.7 两层煤开采不同厚度对采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
3.7.1 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
3.7.2 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
3.7.3 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动破坏分布特征 |
3.8 两层煤重复采动条件下采场覆岩力学演化规律总结 |
3.9 本章小结 |
4 重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏机理及其判据研究 |
4.1 采场覆岩隔水层受采动影响的力学行为特征 |
4.2 采场覆岩隔水层力学模型分析 |
4.2.1 采场覆岩隔水层力学模型建立 |
4.2.2 采场覆岩隔水层板结构受力变形力学模型解析 |
4.3 采场覆岩隔水层采动受力变形及其破坏的影响因素分析 |
4.3.1 工作面推进长度对隔水岩层弯曲影响特征 |
4.3.2 最大沉降量对隔水岩层弯曲影响特征 |
4.3.3 采场覆岩变形移动角和层间高度对隔水岩层弯曲影响特征 |
4.3.4 不稳定固支边界下沉对隔水岩层弯曲影响特征 |
4.3.5 抗弯刚度和厚度对隔水岩层弯曲影响特征 |
4.4 采场覆岩隔水岩层采动影响的破坏失效判据 |
4.5 本章小结 |
5 近距离煤层重复采动条件采场覆岩控制技术研究 |
5.1 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩隔水层稳定性控制关键 |
5.2 重复采动条件下采场覆岩隔水层承载稳定控制技术方案比较 |
5.3 近距离煤层开采采场覆岩隔水层稳定性控制对策 |
5.3.1 隆德煤矿近距离煤层开采工程地质条件 |
5.3.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩隔水层稳定性控制对策 |
5.4 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩控制效果实测分析 |
5.4.1 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩实测试验区概况 |
5.4.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩裂缝演化实测 |
5.5 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩控制效果分析 |
5.5.1 采场覆岩钻进地层原位揭露情况实测分析 |
5.5.2 采场覆岩钻孔冲洗液漏失量实测分析 |
5.5.3 采场覆岩采动裂缝钻孔成像实测分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)厚煤层综放开采顶煤破碎机理及智能化放煤控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 综放开采技术发展历程 |
1.2.2 顶煤采动应力场演化规律 |
1.2.3 顶煤破碎机理及冒放性评价 |
1.2.4 顶煤运移特性及放出规律 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 厚煤层综放开采采动应力场演化机制 |
2.1 顶煤应力状态描述及数值模拟方案 |
2.1.1 基于主应力空间的顶煤应力状态 |
2.1.2 煤岩层赋存条件及力学参数测定 |
2.1.3 数值模型及方法 |
2.2 高水平应力条件下顶煤主应力场演化规律 |
2.2.1 主应力分布规律及数值监测方法 |
2.2.2 主应力值演化规律 |
2.2.3 应力主轴偏转特性 |
2.3 顶煤主应力演化路径 |
2.3.1 主应力场顶煤分区方法 |
2.3.2 顶煤分区特征位置及应力路径 |
2.4 本章小结 |
第3章 厚煤层综放开采顶煤破碎机理 |
3.1 各顶煤分区内相关参数演化特性 |
3.2 裂隙煤体三维重构及细观参数标定 |
3.2.1 高精度工业CT扫描试验 |
3.2.2 节理裂隙数值重构 |
3.2.3 基于SRM方法的裂隙煤体数值建模 |
3.3 主应力路径下顶煤破碎规律 |
3.3.1 数值模型及主应力加载流程 |
3.3.2 裂隙煤体渐进破碎迹线 |
3.3.3 裂隙煤体破碎块度分布及现场实测 |
3.4 本章小结 |
第4章 厚煤层综放开采顶煤运移放出规律 |
4.1 数值模拟方法及前期结果 |
4.1.1 FDM-DEM耦合数值模型 |
4.1.2 本构模型及模拟参数分析 |
4.1.3 数值模拟流程及放煤前结果分析 |
4.2 初次放煤过程顶煤运移放出规律 |
4.2.1 初放放出体形成过程 |
4.2.2 初放松动体演化特性 |
4.2.3 初放煤矸分界线动态分布 |
4.3 周期放煤过程顶煤运移放出规律 |
4.3.1 顶煤放出体演化历程 |
4.3.2 放煤松动体范围扩展规律 |
4.3.3 煤矸分界线形态特性 |
4.4 本章小结 |
第5章 智能化放煤控制方法及放煤工艺参数 |
5.1 智能化放煤控制过程及控制体系 |
5.1.1 放煤前顶煤厚度探测及采煤机定位 |
5.1.2 放煤中放煤机构动作启停判别及控制 |
5.1.3 放煤后放出量实时监控 |
5.1.4 智能化放煤控制体系 |
5.2 基于放煤时间预测模型的放煤终止原则 |
5.2.1 放煤时间预测模型 |
5.2.2 重力加速度修正系数的标定 |
5.2.3 放煤时间预测模型的应用 |
5.3 放煤步距与放煤顺序优化 |
5.3.1 放煤步距及放煤顺序优化方法 |
5.3.2 不同放煤顺序下放出体形态特性 |
5.3.3 不同放煤顺序下顶煤放出量及回收率 |
5.4 本章小结 |
第6章 厚煤层智能化放煤工业性试验 |
6.1 12309 智能化综放工作面建设概况 |
6.1.1 工作面人员配置及分工 |
6.1.2 顺槽协同放煤控制中心 |
6.1.3 地面放煤监测与控制中心 |
6.1.4 智能化放煤控制流程 |
6.2 智能化放煤控制技术试验 |
6.2.1 放煤前顶煤厚度探测及采煤机定位 |
6.2.2 放煤中放煤机构动作启停判别及控制 |
6.2.3 放煤后采出量实时监测 |
6.2.4 放煤远程集中控制软件 |
6.3 智能化工作面建设效益分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)大倾角煤层长壁采场煤矸互层顶板破断机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内外大倾角煤层开采技术研究 |
1.2.2 国内外大倾角煤层开采矿压理论研究 |
1.2.3 国内外大倾角煤层开采复合顶板研究 |
1.2.4 国内外研究现状综述 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 工程地质概况及煤岩力学参数测定 |
2.1 矿井概况 |
2.1.1 水文地质条件 |
2.1.2 矿井地质及煤层赋存 |
2.2 25213工作面开采技术条件 |
2.2.1 工作面概况及煤层情况 |
2.2.2 采煤方法及工艺 |
2.3 25213工作面煤矸互层顶板力学参数测定 |
2.3.1 实验仪器设备 |
2.3.2 岩石试样选取及加工 |
2.3.3 实验过程及其测试结果及分析 |
2.4 本章小结 |
3 大倾角煤层长壁采场煤矸互层顶板破断机理物理相似模拟实验 |
3.1 实验测试系统 |
3.1.1 全站仪监测设备 |
3.1.2 数码摄像机 |
3.1.3 计算机数据采集系统 |
3.2 夹矸厚度对工作面煤矸互层顶板走向矿压显现规律影响 |
3.2.1 煤矸互层顶板破断与垮落特征 |
3.2.2 沿走向覆岩运移特征 |
3.2.3 不同夹矸厚度下支承压力分布规律 |
3.2.4 不同夹矸厚度下支架阻力特征 |
3.3 大倾角工作面沿倾向煤矸互层顶板变形破断机理 |
3.3.1 沿倾向煤矸互层顶板破断及覆岩变形破坏特征 |
3.3.2 支架反复初撑力对煤矸互层顶板的破坏 |
3.3.3 沿倾向煤矸互层顶板运移规律 |
3.3.4 沿倾向煤矸互层顶板下支承压力分布特征 |
3.4 本章小结 |
4 大倾角煤层长壁采场煤矸互层顶板破断机理数值分析 |
4.1 不同倾角条件下煤矸互层顶板运移规律 |
4.1.1 不同倾角条件下煤矸互层顶板应力分布特征 |
4.1.2 不同倾角条件下煤矸互层顶板位移分布特征 |
4.1.3 不同倾角条件下煤矸互层顶板塑性区分布特征 |
4.2 不同工作面长度条件下煤矸互层顶板运移规律研究 |
4.2.1 不同工作面长度条件下煤矸互层顶板应力分布特征 |
4.2.2 不同工作面长度条件下煤矸互层顶板位移分布特征 |
4.2.3 不同工作面长度条件下煤矸互层顶板塑性区分布特征 |
4.3 不同夹矸厚度及软弱强度对煤矸互层顶板应力的影响 |
4.3.1 实验方案及数值计算模型建立 |
4.3.2 单一夹矸厚度条件下覆岩运移特征 |
4.3.3 不同夹矸厚度下煤矸互层顶板垮落特征 |
4.3.4 夹矸厚度及软弱强度对支承压力的影响 |
4.4 本章小结 |
5 基于简化的大倾角工作面煤矸互层顶板失稳破断机理分析 |
5.1 单一均值岩梁力学受力分析 |
5.2 煤矸互层顶板复合岩梁受力分析 |
5.3 本章小结 |
6 大倾角煤层长壁采场煤矸互层顶板稳定性控制工程实践 |
6.1 煤矸互层顶板工作面测点布置及监测方法 |
6.2 煤矸互层顶板工作面矿压显现规律及其分析 |
6.2.1 沿工作面走向矿压显现规律 |
6.2.2 沿工作面倾向矿压显现规律 |
6.3 煤矸互层顶板工作面稳定性控制措施 |
6.3.1 加强支架工作阻力的分区域控制顶板 |
6.3.2 及时带压擦顶移架及浅截深护控制顶板 |
6.3.3 加强超前地质探查及滑底防控控制顶板 |
6.4 煤矸互层顶板工作面稳定性控制效果检验 |
6.4.1 工作面支架阻力显着性提高 |
6.4.2 煤矸互层顶板架前漏冒次数明显改善 |
6.4.3 工作面支架倾倒次数显着性减少 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大倾角煤层复合顶板研究动态 |
1.2.2 大倾角大采高煤壁片帮研究动态 |
1.2.3 国内外研究现状综述 |
1.3 研究内容 |
1.4 拟采取的研究方案及技术路线 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
2 煤矸互层顶板强度特征 |
2.1 矿井地质概况 |
2.2 煤岩力学性质分析 |
2.3 不同煤岩组合试件单轴加载数值模拟 |
2.3.1 PFC2D计算模型的建立 |
2.3.2 煤矸互层试件强度特征 |
2.3.3 煤矸互层试件裂纹扩展特征 |
2.4 本章小结 |
3 煤矸互层顶板对大倾角大采高工作面围岩活动规律的控制作用 |
3.1 物理相似模拟实验模型设计及监测手段 |
3.2 沿工作面走向围岩变形破坏特征 |
3.2.1 煤矸互层顶板变形破断、垮落特征 |
3.2.2 煤壁变形破坏特征 |
3.3 工作面支承压力分布特征 |
3.3.1 沿工作面走向矿压显现基本规律 |
3.3.2 煤壁支承压力分布特征 |
3.4 沿工作面倾向顶板垮落、矸石充填特征 |
3.4.1 顶板垮落、运移特征 |
3.4.2 非均匀充填特征对煤壁支承压力的作用机制 |
3.5 本章小结 |
4 煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁受载及变形规律 |
4.1 数值计算模型建立 |
4.2 不同顶板条件下煤壁应力分布与变形破坏特征 |
4.2.1 煤壁应力分布特征 |
4.2.2 煤壁位移变形特征 |
4.2.3 煤壁塑性破坏特征 |
4.3 不同煤线厚度条件下煤壁应力与变形破坏特征 |
4.3.1 不同煤线厚度条件下煤壁应力分布特征 |
4.3.2 不同煤线厚度条件下煤壁位移分布特征 |
4.4 不同夹矸层数条件下煤壁应力与变形破坏特征 |
4.4.1 不同夹矸层数条件下煤壁应力分布特征 |
4.4.2 不同夹矸层数条件下煤壁位移分布特征 |
4.5 本章小结 |
5 煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理及防治对策 |
5.1 煤壁分区域受载特征 |
5.2 煤壁力学分析 |
5.2.1 煤壁受载与约束条件 |
5.2.2 煤壁失稳区域及强度判断 |
5.3 煤壁片帮机理分析 |
5.4 煤壁片帮防治对策 |
5.4.1 煤壁片帮原因分析 |
5.4.2 煤壁片帮防治措施 |
5.4.3 煤壁片帮防治效果 |
5.5 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究动态及发展趋势 |
1.2.1 分层开采国内外研究现状 |
1.2.2 国内外放顶煤开采技术发展 |
1.2.3 国内外倾斜煤层放顶煤开采理论及技术的研究现状 |
1.2.4 国内外研究评述 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 工作面生产技术条件 |
2.1 矿井简介 |
2.2 35219-2工作面回采技术及地质条件 |
2.2.1 回采技术条件 |
2.2.2 煤层地质条件 |
2.2.3 影响工作面回采的因素 |
2.3 本章小结 |
3 采场围岩应力特征的数值模拟 |
3.1 建立数值计算模型 |
3.2 分层开采下围岩力学演化特征 |
3.2.1 沿倾向分层开采与单煤层开采采场围岩应力分布特征 |
3.2.2 沿走向分层开采与单煤层开采下分层工作面围岩力学特征 |
3.3 不同倾角下分层开采围岩力学演化特征 |
3.3.1 沿倾向采场及围岩应力分布特征 |
3.3.2 沿走向下分层工作面围岩力学特征 |
3.4 本章小结 |
4 下分层工作面顶板结构特征 |
4.1 上分层工作面开采对下分层岩层的破坏作用 |
4.1.1 上分层工作面开采后采场围岩结构 |
4.1.2 上分层底板岩层破坏力学模型 |
4.1.3 下分层工作面岩层破坏特征 |
4.2 下分层工作面“支架—围岩”关系及矿压规律 |
4.2.1 下分层采场围岩特征 |
4.2.2 工作面“支架-围岩”关系 |
4.2.3 工作面矿压规律分区 |
4.3 本章小结 |
5 工作面矿压显现现场观测 |
5.1 观测目的及内容 |
5.1.1 观测目的 |
5.1.2 监测方法及测点布置 |
5.2 下分层工作面支架支护阻力特征 |
5.2.1 支架工作阻力监测数据处理 |
5.2.2 支架支护阻力分区特征 |
5.3 下分层工作面矿压显现规律 |
5.3.1 下分层工作面来压特征 |
5.3.2 超前支承压力的观测分析 |
5.4 工作面顶板控制措施 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)大倾角综采工作面遇断层开采技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 国内大倾角煤层开采的研究现状 |
1.2.3 国内关于断层研究现状 |
1.2.4 国内外对大倾角煤层过断层开采的研究现状 |
1.3 研究综述 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 大倾角综采遇断层理论分析 |
2.1 断层活化机理及影响因素 |
2.1.1 断层活化机理 |
2.1.2 断层影响区顶板平衡结构力学分析 |
2.1.3 断层活化失稳影响因素 |
2.2 大倾角综采工作面遇断层开采 |
2.3 综采面遇断层 |
2.3.1 煤层开采通过断层可行性分析 |
2.3.2 综采面过断层基本方法 |
2.3.3 断层影响范围的确定 |
2.4 本章小结 |
3 采动影响下断层活化数值模拟 |
3.1 模型的建立 |
3.1.1 数值模型 |
3.1.2 边界条件及参数选取 |
3.2 数值模拟结果分析 |
3.2.1 大倾角遇断层模拟倾向垂直应力分析 |
3.2.2 大倾角煤层过断层模拟倾斜方向位移分析 |
3.2.3 大倾角煤层过断层模拟倾向塑性区分析 |
3.2.4 大倾角煤层过断层模拟走向应力分析 |
3.2.5 大倾角煤层过断层模拟走向位移分析 |
3.2.6 大倾角煤层过断层模拟走向塑性区分析 |
3.3 本章小结 |
4 采动影响下断层活化相似模拟 |
4.1 引言 |
4.2 相似模拟模型设计 |
4.2.1 实验目的 |
4.2.2 相似实验模型建立 |
4.2.3 模型相似比及材料配比确定 |
4.3 实验过程 |
4.4 实验结果分析 |
4.4.1 回采期间顶底板移动变形结果分析 |
4.4.2 回采期间液压支架支护阻力结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 工程实例 |
5.1 过断层期间工作面倒架分析 |
5.1.1 工作面概况 |
5.1.2 过断层期间倒架情况 |
5.1.3 工作面支架倒架原因 |
5.1.4 支架倾斜度分布特征 |
5.1.5 处理措施 |
5.2 综采面切底法过断层 |
5.2.1 工作面基本情况 |
5.2.2 过正断层前准备工作 |
5.2.3 卧底过断层技术 |
5.2.4 综采面过断层安全技术措施 |
5.2.5 过断层效果 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)近距离煤层采空区下工作面覆岩破断规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及其意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 采场上覆岩层结构理论研究现状 |
1.2.2 回采工作面底板采动破坏研究现状 |
1.2.3 近距离煤层下行开采覆岩破断研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 近距离煤层覆岩结构分类及其支护强度分析 |
2.1 采空区下近距离煤层覆岩结构类型分析 |
2.2 采空区下工作面不同类型覆岩支护强度模型建立 |
2.2.1 下部煤层覆岩结构判别 |
2.2.2 单一煤层支护强度确定方法 |
2.2.3 层间无基本顶、完全损伤基本顶支护强度模型 |
2.2.4 层间未完全损伤基本顶支护强度模型 |
2.3 本章小结 |
3 近距离煤层开采覆岩破坏三维数值模拟分析 |
3.1 模型建立及模拟方案 |
3.1.1 建立数值模拟模型 |
3.1.2 数值模拟方案 |
3.2 上部煤层开采覆岩破断规律分析 |
3.3 层间无基本顶结构开采覆岩破断规律分析 |
3.4 层间完全损伤基本顶结构开采覆岩破断规律分析 |
3.4.1 覆岩采动位移变化规律分析 |
3.4.2 采空区下工作面回采煤层间岩层应力演化规律分析 |
3.4.3 覆岩破断及演化规律分析 |
3.4.4 覆岩应力形态演化规律分析 |
3.5 本章小结 |
4 近距离煤层采动覆岩破断规律物理模拟 |
4.1 物理模拟模型设计与制作 |
4.1.1 模拟原型概述及相似参数的确定 |
4.1.2 相似材料配比 |
4.1.3 实验台应力传感器及位移测点布置 |
4.2 单一煤层开采覆岩破断规律及底板应力变化分析 |
4.2.1 单一煤层开采覆岩破断规律分析 |
4.2.2 单一煤层开采覆岩位移规律分析 |
4.2.3 单一煤层采动底板应力变化分析 |
4.3 采空区下工作面覆岩破断规律分析 |
4.3.1 采空区下工作面覆岩破断规律 |
4.3.2 采空区下工作面覆岩位移规律 |
4.3.3 覆岩“两带”高度分析 |
4.4 本章小结 |
5 采空区下工作面覆岩破断规律工程实践 |
5.1 工程概况 |
5.2 采空区下工作面覆岩结构判定及其支护强度理论计算 |
5.2.1 理论计算流程 |
5.2.2 上部煤层底板破坏及覆岩结构分类 |
5.2.3 层间完全损伤基本顶支护强度计算 |
5.3 采空区下工作面矿压观测分析 |
5.3.1 矿压观测目的及观测方案 |
5.3.2 矿压观测结果分析 |
5.3.3 周期来压与随采随落工作面支架支护要求分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)大倾角煤层长壁伪俯斜采场“支架—围岩”相互作用机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 我国大倾角煤层伪俯斜研究现状 |
1.2.2 国外大倾角煤层伪俯斜开采技术发展现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
2 大倾角煤层长壁伪俯斜采场支架与围岩作用特征数值模拟分析 |
2.1 矿井生产技术条件 |
2.2 数值模拟计算 |
2.2.1 数值计算及外置建模软件简介 |
2.2.2 研究内容 |
2.2.3 参数确定 |
2.2.4 数值模型 |
2.3 大倾角伪俯斜采场围岩应力与运移演化规律数值模拟分析 |
2.3.1 围岩应力特征 |
2.3.2 采场围岩位移演化规律 |
2.3.3 采场围岩塑性区演化规律 |
2.4 大倾角伪俯斜采场支架力学响应数值模拟分析 |
2.4.1 支架应力分布与演化特征 |
2.4.2 支架位移分布与演化特征 |
2.5 本章小结 |
3 大倾角煤层长壁伪俯斜采场支架与围岩作用特征相似模拟分析 |
3.1 实验目的 |
3.2 实验参数及模型铺设 |
3.2.1 实验参数 |
3.2.2 模型铺设 |
3.3 伪俯斜采场围岩运移 |
3.3.1 直接顶变形破坏规律 |
3.3.2 基本顶变形破坏规律 |
3.3.3 覆岩结构特征 |
3.4 伪俯斜采场支架动态载荷特征 |
3.5 本章小结 |
4 大倾角煤层长壁伪俯斜采场支架与围岩相互作用规律 |
4.1 垮落矸石-支架-煤壁围岩相互作用关系 |
4.1.1 矸石与支架相互作用特征 |
4.1.2 支架与煤壁相互作用特征 |
4.1.3 矸石-支架-煤壁系统稳定性分析 |
4.2 支架之间相互作用关系 |
4.3 支架-顶板相互作用关系 |
4.3.1 支架-顶板相互作用特征 |
4.3.2 支架-底板相互作用特征 |
4.3.3 R-S-F系统稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
5 大倾角伪俯斜工作面支架结构优化与工程实践 |
5.1 支架结构设计优化 |
5.2 矿压监测 |
5.2.1 矿压测点布置及监测 |
5.2.2 矿压显现特征 |
5.3 效果分析 |
5.3.1 经济效益 |
5.3.2 社会效益 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究动态及发展趋势 |
1.2.1 国外大倾角煤层开采研究现状 |
1.2.2 国内大倾角煤层开采研究现状 |
1.2.3 国内外研究综述 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板破坏与运移特征三维物理相似模拟分析 |
2.1 研究目的 |
2.2 工程背景 |
2.2.1 矿井工程概况 |
2.2.2 绿水洞煤矿3212工作面概况 |
2.3 三维物理相似材料模拟实验 |
2.3.1 实验模型的建立 |
2.3.2 实验方法与监测手段 |
2.4 伪俯斜采场直接顶破断与运移特征 |
2.4.1 采场直接顶区域性破坏特征 |
2.4.2 采场直接顶区域稳定性转化特征 |
2.5 伪俯斜采场基本顶破断特征 |
2.5.1 采场基本顶初次破坏特征 |
2.5.2 采场基本顶周期性破坏特征 |
2.6 伪俯斜采场垮落顶板充填特征 |
2.7 小结 |
3 大倾角煤层长壁伪俯斜采场基本顶应力演化与运移特征数值模拟分析 |
3.1 研究目的 |
3.2 三维数值计算模型的建立 |
3.2.1 多工况下数值计算模型的建立 |
3.2.2 数值计算模型的开采 |
3.3 伪俯斜采场空间顶板应力的传递与转换 |
3.4 伪俯斜采场基本顶应力演化与运移特征 |
3.4.1 采场基本顶应力演化特征分析 |
3.4.2 采场基本顶位移演化特征分析 |
3.5 不同伪斜角布置条件下的伪俯斜采场基本顶运移特征对比分析 |
3.5.1 伪斜角变化对基本顶应力演化的影响 |
3.5.2 伪斜角变化对基本顶位移演化的影响 |
3.5.3 伪斜角变化对基本顶塑性破坏范围的影响 |
3.6 小结 |
4 大倾角煤层长壁伪俯斜工作面矿山压力监测 |
4.1 矿压观测目的 |
4.2 测区布置和观测过程 |
4.2.1 测区布置 |
4.2.2 观测过程 |
4.3 观测结果 |
4.3.1 工作面不同区域工作阻力 |
4.3.2 支架工作状态 |
4.4 工作面矿压显现规律 |
4.4.1 沿工作面走向矿山压力显现特征 |
4.4.2 沿工作面倾向矿山压力显现特征 |
4.4.3 “支架-围岩”系统稳定性分析 |
4.5 小结 |
5 大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移及控制 |
5.1 伪俯斜采场顶板运移规律 |
5.1.1 顶板破坏与运移特征 |
5.1.2 伪俯斜采场空间顶板支承压力分布特征及转换规律 |
5.2 伪俯斜采场顶板空间破坏特征 |
5.3 伪俯斜采场“支架-围岩”作用特征 |
5.4 伪俯斜采场顶板区域稳定性控制措施 |
5.4.1 回采过程中工作面顶板稳定性控制 |
5.4.2 合理设计工作面布置方式控制顶板稳定性 |
5.5 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)芦岭矿Ⅱ1041综采工作面俯采大角度旋转开采技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题来源及背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 论文研究的主要内容 |
1.5 研究方法和技术路线 |
2 Ⅱ1041综采工作面旋转开采工艺分析 |
2.1 Ⅱ1041工作面概况 |
2.1.1 工作面概况 |
2.1.2 旋转区域的地质和开采条件 |
2.2 旋转开采综采工作面的技术关键 |
2.2.1 旋转综采工作面开采对设备的要求 |
2.2.2 旋转综采工作面开采的适应性分析 |
2.2.3 综采工作面旋转开采巷道布置 |
2.3 Ⅱ1041综采工作面旋转开采旋转中心方案选择 |
2.3.1 确定旋转中心的技术要求 |
2.3.2 旋采中心方案比较 |
2.4 旋转工艺设计 |
2.4.1 方案一: 虚中心分段割煤旋转开采方式 |
2.4.2 方案二: 虚中心大甩采旋转割煤方式 |
2.4.3 两种旋转开采方案的比较分析 |
2.5 本章小结 |
3 Ⅱ1041工作面旋转开采数值模拟 |
3.1 模型设计与本构关系的确立 |
3.1.1 计算模型的建立 |
3.1.2 本构关系及网格划分 |
3.1.3 岩体物理力学参数的选取 |
3.1.4 模型的原岩应力分布 |
3.2 数值模拟结果分析 |
3.2.1 工作面采至机巷1号拐点处采场应力、位移分布情况 |
3.2.2 工作面采至机巷2号拐点处采场应力、位移分布情况 |
3.2.3 工作面采至机巷3号拐点处采场应力、位移分布情况 |
3.2.4 Ⅱ1041工作面不同段开采时采场围岩应力、位移比较分析 |
3.3 Ⅱ1041工作面旋采期间覆岩破坏分析 |
3.4 本章小结 |
4 旋转工作面覆岩移动破坏特征分析 |
4.1 平面相似模拟试验 |
4.1.1 试验研究内容与目的 |
4.1.2 平面相似模型设计 |
4.1.3 试验结果分析 |
4.2 立体相似模拟试验 |
4.2.1 试验研究内容与目的 |
4.2.2 立体相似模拟试验设计 |
4.2.3 立体相似模拟试验模型制作 |
4.2.4 试验结果分析 |
4.3 覆岩破坏分形特征分析 |
4.3.1 立体相似模拟试验工作面顶板破坏分形特征 |
4.3.2 平面相似模拟试验工作面顶板破坏分形特征 |
4.4 本章小结 |
5 采场围岩控制及矿压观测 |
5.1 现场围岩控制措施 |
5.1.1 工作面顶板管理及措施要求 |
5.1.2 工作面端头支护方式及管理措施 |
5.1.3 工作面两巷加强支护的管理措施 |
5.1.4 工作面运输机下滑控制 |
5.1.5 支架调向管理 |
5.1.6 工作面大倾角支架防倒管理技术 |
5.2 矿压观测的内容、方法及测区布置 |
5.3 巷道变形规律 |
5.4 Ⅱ1041旋采工作面矿压显现特征分析 |
5.4.1 Ⅱ1041旋采工作面支架工作状态分析 |
5.4.2 Ⅱ1041工作面旋采期间矿压显现特征 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、走向大倾角工作面下行回采实践(论文参考文献)
- [1]浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究[D]. 李磊. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]厚煤层综放开采顶煤破碎机理及智能化放煤控制研究[D]. 霍昱名. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]大倾角煤层长壁采场煤矸互层顶板破断机理研究[D]. 刘旺海. 西安科技大学, 2020(01)
- [4]煤矸互层顶板大倾角大采高工作面煤壁片帮机理研究[D]. 杨文斌. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]东峡煤矿大倾角特厚煤层分层综放下分层工作面矿压显现规律[D]. 任旭阳. 西安科技大学, 2020(01)
- [6]大倾角综采工作面遇断层开采技术研究[D]. 葛普. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]近距离煤层采空区下工作面覆岩破断规律研究[D]. 曹鹏. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]大倾角煤层长壁伪俯斜采场“支架—围岩”相互作用机理[D]. 段建杰. 西安科技大学, 2020(01)
- [9]大倾角煤层长壁伪俯斜采场顶板运移规律[D]. 田双奇. 西安科技大学, 2020(01)
- [10]芦岭矿Ⅱ1041综采工作面俯采大角度旋转开采技术研究[D]. 李顺顺. 安徽理工大学, 2020(03)